铝工业应对气候变化的新进展

 

　　碳捕获和固存（CCS）也有可能减少霍尔-埃鲁电解槽温室气体的排放。主要缺点是分离二氧化碳需要大约0.5kWh/kg的能量。即便如此，考虑到与更高的能源需求相关的二氧化碳排放量，CCS在理论上看起来比惰性阳极更有益。作为一种临时解决方案，CCS可能在减少燃煤发电排放方面发挥作用。

 

　　霍尔-埃鲁电解法的替代工艺

 

　　多年来，人们一直在研究传统霍尔-埃鲁的替代工艺和变体，如导流型阴极电解槽、碳热还原和氯化铝电解。就温室气体而言，它们可能比标准的霍尔-埃鲁要好13。任何考虑氯化物工艺的人员，都应仔细研究氯化镁电解生产镁的历史以及在该领域已经遇到的困难。

 

　　对排放量的最大潜在影响，是将该行业转变为可再生能源，由于全球经济体的水力资源大多已被开发利用，我们必须将太阳能视为可再生能源的主要来源。

 

　　可再生能源

 

　　铝工业面临的一个大问题是，当能源供应的变化非常剧烈时，如何利用可再生能源为冶炼厂供电。太阳能是这方面的重点之一，当然风能和地热能也可能是可再生能源组合的一部分，核能显然也是一种选择。力拓目前正在20个地点安装小型示范性可再生发电厂，但没有一个是为铝冶炼厂安装的14。由于太阳能和电池技术的成本正在迅速下降，因此转向太阳能将降低运营成本。据彭博新能源财经BloombergNEF预测，到2030年，在大多数地区，风能和太阳能将比煤炭或天然气便宜。

 

　　解决可再生能源可变性的一种方法，是利用太阳能分解水，并在夜间循环中使用燃料电池中的氢。第一步可能是将太阳能产生的氢气送入天然气发电站。商用氢燃料燃气轮机发电机现已上市。太阳能产生的氢能的排放量，将接近水力发电的排放量。

 

　　另一个机会是调整冶炼厂的电力消耗，使冶炼厂基本上作为电网中的电池，对可再生能源的变化做出快速反应。EnPot技术是由新西兰Energia Potior有限公司开发的一种有利于提高冶炼厂调节能力的技术。与当前的电池系统相比，这种技术对电网稳定性的影响可能要大得多。

 

　　澳大利亚正在大力推广氢18。澳大利亚联邦政府已经承诺提供1.46亿澳元。澳大利亚研究组织CSIRO有一个关于氨用于氢运输技术的重大项目，其中包括澳大利亚和日本公司支持的氢能供应链（HESC），该项目是日本政府工业脱碳战略的一部分。在这种情况下，使用褐煤，但该过程包括碳捕获和封存。其它项目包括建设一个220千瓦的电解槽，该电解槽使用太阳能或电网可再生能源，以支持昆士兰州政府的燃料电池电动车流。氢是钢铁生产中合适的还原剂，但不适用于铝生产。

 

　　另一件需要考虑的事情是，与氧化铝精炼相关的排放也需要处理，以达到零碳铝。目前，似乎还没有能够利用可再生能源的煅烧炉。